Purification d'une eau usee industrielle par des materiaux naturels et valorisation de la boue resultante
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Date
2021-07-01
Authors
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Publisher
Universite Mouloud MAMMERI Tizi-Ouzou
Abstract
A l’heure actuelle la demande croissante en biomatériaux comme biosorbants pour des procédés de protection de l’environnement est très importante, et suscite une nouvelle approche de la recherche non conventionnelle simple à mettre en œuvre et moins coûteuse.
Ce travail a pour objectif d’utiliser des biosorbants issus des déchets végétaux sous leurs formes natives,sans aucuneactivation, ni modification chimique ou physique,pour le traitement des eaux usées chargées en polluants organiques, colorant anionique (bleu Cibacron) de l’industrie textile Algérienne.
Ces biomatériaux,des samares de frêne (Fr) et des cosses de l’haricot (Har), ont été caractérisés par des analyses physico-chimiques dont : la teneur en humidité, lacendre, la matière volatile, ainsi que des analyses spectrales tels que : l’infra-rouge à transformé de Fourier, la microscopie électronique à balayage couplé à l’EDX, la détermination de la surface spécifique parla méthode multipoints BET et l’analyse thermique gravimétrique.
Les différents paramètres en mode statique, tels que le pH, la température, la masse, la concentration initiale, le temps de contact, ainsi que les points de charges nulles, et la description de la modélisation cinétique et l’isotherme de la biosorption ont été réalisées.L’effet thermodynamique a été également étudié.
Les résultats ont montré que le taux d’élimination du colorant anionique BC par ces deux biosorbantsdépasseles 95 %, en utilisant3,6 g/L de la poudre de cossesd’haricot et 2 g/L pour la poudre de samares de frêne à pH = 2,2 et à une concentration du colorant de 25 ppm.
Les cinétiques et les isothermes montrent que la biosorption du CB sur le Hars’est produite en monocouche et multicouche. En outre, les paramètres thermodynamiques indiquent un processus exothermique de nature physique et que l'isotherme de Freundlich décrit l’adsorption avec un coefficient de corrélation R2 de 0,94 et un RMSE égale à 1,5115. Le modèle d'Elovich appliqué donne un R2de 0,98 où la diffusion externe est l'étape limitante.
Pour le second biomatériau (Fr), les résultats montrent que le modèle de pseudo-second ordre s'adapte mieux aux données expérimentales. Les données d’isothermes de l'adsorption du colorant CB ont été analysées avec plusieurs modèles théoriques classiques et de la physique statistique pour mieux comprendre le mécanisme de la biosorption (Langmuir, Freundlich…, etle modèle monocouche couplé au gaz réel (MMRG). Il a été constaté que le processus d'adsorption du colorant CB est bien décrit par le modèle de monocouche couplé au gaz réel (MMRG) par rapport aux autres modèles. L'enthalpie (ΔH °) et l'enthalpie libre (ΔG °) sont négatives et indiquentque la biosorpionest de nature physique, avec une capacité d’adsorption de 67,114 mg/g.
Selon les performances obtenues dans le présent travail, le système peut être étendu à l'échelle pilote. Ces précurseurs sont peu coûteux et disponibles localement, ils constituent desbiosorbantsprometteurs pour l'élimination des colorants dans les effluents textiles réels.
Description
186F. : ill. ; 30cm. + CD rom
Keywords
Cinétique, Thermodynamique, Biosorption, Eau usée industrielle
Citation
Chimie des matériaux et de l’environnement